«Архимедов винт» был изобретен ученым еще в юношеские годы и предназначался для орошения полей. Биография Архимеда, история жизни, основные даты биографии, фотографии, личная жизнь, работы и достижения в журнале Особое значение имеет аксиома Архимеда (см. Архимеда аксиома): из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдёт больший.
Архимед - Archimedes
Архимед многие годы прожил в Александрии, где изучал рукописи в библиотеке и общался с выдающимися учеными (Эратосфеном, Аристархом Самосским, Кононом и др.). Архимед из Сиракуз (годы жизни 287-212 гг. до н.э.) был греческим математиком, физиком, инженером, изобретателем и астрономом. Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, где и прожил почти всю свою жизнь. «Архимедов винт» был изобретен ученым еще в юношеские годы и предназначался для орошения полей. Прожив несколько лет в Александрии, Архимед вернулся в Сиракузы и жил там до конца жизни.
Архимед – биография и жизнь древнегреческого учёного и инженера
Известно, что царь Гиерон был родственником Архимеда и на протяжении всей жизни покровительствовал ему. Особое значение имеет аксиома Архимеда (см. Архимеда аксиома): из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдёт больший. Через несколько лет Архимед покинул академию и вернулся в родной город Сиракузы, где и жил всю оставшуюся жизнь, посвятив её науке и изобретениям. О жизни Архимеда известно немного. Я подумал: может быть, там, в осаждённых Сиракузах, в 212 году до нашей эры и родилась секретность, и пергаменты с чертежами Архимеда были первыми, на которых стоял гриф недоступности.
Закон Архимеда: история открытия и суть явления для чайников
Архимедов винт. В 200 годы до нашей эры главной сферой деятельности людей было сельское хозяйство. В 212 г. Архимед был зверски убит римскими солдатами, грабившими Сиракузы. Величайший учёный античного мира древнегреческий математик, физик и инженер Архимед (287—212 годы до н.э.) был родом из Сиракуз — греческой колонии на самом большом острове Средиземноморья — Сицилии. На родине в Сиракузах Архимед быстро зарекомендовал себя умным и одарённым человеком, и прожил долгие годы, пользуясь уважением окружающих, и прожил там до конца жизни.
Биографии великих и известных людей
Архимед родился в 287 году до нашей эры в городе Сиракузы – греческом полисе-колонии, расположенном на острове Сицилия. Архимед решил непростую задачу изящно: опустил корону в воду и определил объем вытесненной жидкости. 10 августа - 43706264383 - Медиаплатформа МирТесен. биография, новости, личная жизнь - Сведения о жизни Архимеда оставили нам Тит Ливий, Цицерон, Плутарх, Витрувий и другие.
История жизни и краткая биография Архимеда
Внес значительный вклад в развитие вычисления расстояния до небесных тел. Развил учение о гелиоцентрической системе мира в сочинении «Псаммит». Важные даты биографии Архимеда 287 до н. Интересные факты из жизни Архимеда Римский полководец Марцелл, командующий осадой Сиракуз, сказал: «Придется нам прекратить войну против геометра». Идея вычисления плотности предметов пришла к ученому в бане, когда он увидел, как его тело вытесняет воду из ванны. Метательные машины Архимеда могли запускать камни весом до 250 кг. На то время — уникальная боевая машина. Автор знаменитого изречения «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю! Современники считали Архимеда чуть ли не полубогом, а его военные изобретения наводили ужас на римлян, ни с чем подобным ранее не сталкивавшимися. После себя Архимед не оставил учеников, поскольку не пожелал создавать своей школы и готовить преемников. Сегодня шнеки используются во многих отраслях.
А в Египте они до сих пор подают воду на поля. Считается одним из лучших математиков и изобретателей всех времен. Некоторые современники считали Архимеда сумасшедшим. Чтобы продемонстрировать свои умения, ученый перед Гиероном вытаскивал триеры на берег с помощью системы блоков. По некоторым легендам, при захвате Сиракуз на поиски ученого был отправлен специальный отряд римлян, которые должны были захватить Архимеда и доставить к командованию. Ученый погиб лишь по нелепой случайности. Некоторые вычисления Архимеда были повторены только спустя полторы тысячи лет Ньютоном и Лейбницем. Изготовил первый в мире планетарий. Друг Архимеда Гераклид написал биографию великого ученого, но она была утеряна.
До Архимеда ни один древний исследователь не смог решить этот вопрос. Гордость за свое исследование была настолько велика, что Архимед даже велел выбить на своем надгробии шар, вписанный в форму цилиндра. Закон Архимеда Основным открытием древнегреческого исследователя считается так называемый закон Архимеда. Ученый определил, что на любое тело, помещенное в жидкость, будет оказываться давление выталкивающей силы. Данная сила направлена вверх, величина ее равняется весу жидкости, которая была вытеснена при погружении тела. При этом плотность жидкости не имеет в данном примере никакой разницы. Существует легенда, описывающая процесс открытия этого закона. Однажды к Архимеду обратился правитель Гиерон II. Монарх сомневался в том, что вес созданной для него короны соответствует весу золота, которое было отдано для изготовления драгоценности. Тогда ученый поместил золотые слитки в сосуд с водой и замерил, насколько повысился уровень воды в емкости. Потом исследователь таким же образом опустил в жидкость корону. В итоге Архимед обнаружил, что отметки различаются. Значит, ювелир забрал часть золота себе. Есть и другая легенда о том, как Архимед открыл свой главный закон. В этом ученому помогла обычная ванна. Мужчина опустился в ванную, наполненную водой, и слегка приподнял ногу. Архимед увидел, что конечность в воде имела меньший вес. Тогда на ученого снизошло озарение. Интересно, что подобная ситуация вполне могла бы произойти в реальности, однако при помощи ванной Архимед открыл не свой знаменитый закон, а закон удельного веса металлов. Астрономия Архимед считается создателем и изобретателем первого в истории планетария. Данный прибор позволял наблюдать движение пяти планет, лунные затмения и фазы, восход Луны и Солнца. Архимед пытался создать общую формулу для вычисления расстояний между различными планетами. Современные ученые уверены, что Архимед, как и многие его современники, считал центром вселенной Землю. Архимед был убежден, что другие планеты могут вращаться вокруг Солнца, но вся эта система вращается вокруг Земли. Оптика Аристотель занимался не только математикой и механикой, но и оптикой. Он является автором объемного произведения под названием «Катоптрика». До наших дней этот труд не дошел. Из некоторых отрывков трудов античных авторов, можно узнать, что ученый прекрасно знал о зажигательных свойствах вогнутых зеркальных поверхностей. Ученый проводил опыты по преломлению света, используя для этого плоские, вогнутые и выпуклые зеркала. Личная жизнь О личной жизни Архимеда известно крайне мало. Современники великого ученого сочинили огромное количество легенд о биографии и научных трудах исследователя.
Римляне вынуждены были отказаться от мысли взять город штурмом и перешли к осаде. Знаменитый историк древности Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца». Но даже во время осады Архимед не давал покоя римлянам. По легенде, во время осады римский флот был сожжён защитниками города, которые при помощи зеркал и отполированных до блеска щитов сфокусировали на них солнечные лучи по приказу Архимеда. Только вследствие измены Сиракузы были взяты римлянами осенью 212 до н. При этом Архимед был убит. Плутарх сохранил нам яркий рассказ о его смерти: «К Архимеду подошёл солдат и объявил, что его зовёт Марцелл. Но Архимед настойчиво просил его подождать одну минуту, чтобы задача, которой он занимался, не осталась нерешённой. Солдат, которому не было дела до его доказательства, рассердился и пронзил его своим мечом». Архимед был замечательным механиком -практиком и теоретиком, но основным делом его жизни была математика. По словам Плутарха , Архимед был просто одержим ею. Он забывал о пище, совершенно не заботился о себе. Его работы относились почти ко всем областям математики того времени: ему принадлежат замечательные исследования по геометрии , арифметике , алгебре. Архимед провёл и полное исследование этих уравнений, то есть нашёл, при каких условиях они будут иметь действительные положительные различные корни и при каких корни будут совпадать. Остались отрывки работы Архимеда, в которой он развивает математическую теорию популярной в Греции игры так называемой стомахии , предвосхищая, таким образом, более чем на 2 тыс. Но главное его внимание было сосредоточено на трёх типах проблем: Определение площадей криволинейных фигур или соответственно, объёмов тел. Мы уже знаем, как определять площади прямолинейных фигур, площадь круга , объём призмы , пирамиды , цилиндра и конуса.
Он забывал о пище, совершенно не заботился о себе. Работы Архимеда относились почти ко всем областям математики того времени: ему принадлежат замечательные исследования по геометрии, арифметике, алгебре. Так, он нашёл все полуправильные многогранники, которые теперь носят его имя, значительно развил учение о конических сечениях, дал геометрический способ решения кубических уравнений вида, корни которых он находил с помощью пересечения параболы и гиперболы. Архимед провёл и полное исследование этих уравнений, то есть нашёл, при каких условиях они будут иметь действительные положительные различные корни и при каких корни будут совпадать. Однако главные математические достижения Архимеда касаются проблем, которые сейчас относят к области математического анализа. Греки до Архимеда сумели определить площади многоугольников и круга, объём призмы и цилиндра, пирамиды и конуса. Но только Архимед нашёл гораздо более общий метод вычисления площадей или объёмов; для этого он усовершенствовал и виртуозно применял метод исчерпывания Евдокса Книдского. Идеи Архимеда легли впоследствии в основу интегрального исчисления. Архимед сумел установить, что сфера и конусы с общей вершиной, вписанные в цилиндр, соотносятся следующим образом: два конуса: сфера:цилиндр как 1:2:3.
Краткая биография Архимеда
Архимед родился в 287 г. Под руководством своего отца, астронома Фидия, получил он первоначальное образование. Очень рано Архимед начал интересоваться астрономией, механикой и математикой. Удельный вес золота был известен, но трудность состояла в том, чтобы точно определить объем короны: ведь она имела неправильную форму! Архимед все время размышлял над этой задачей. Как-то он принимал ванну, и тут ему пришла в голову блестящая идея: погружая корону в воду, можно определить ее объем, измерив объем вытесненной ею воды.
Архимед построил планетарий или «небесную сферу» , который, по-видимому, приводился в движение сжатым воздухом.
Это первая известная работа по гидростатике, основателем которой признан Архимед. Он определял положения, которые различные твердые тела будут занимать при плавании в жидкости, в соответствии с их формой и изменением их удельного веса. В первой книге изложены различные общие принципы, в частности то, что стало известно как принцип Архимеда: твердое вещество, более плотное, чем жидкость, при погружении в эту жидкость будет легче на вес вытесняемой ею жидкости. Во второй книге Архимед определяет различные положения устойчивости в соответствии с геометрическими и гидростатическими вариациями. Другие труды Как известно из биографии Архимеда и упоминаний более поздних авторов, ученый написал ряд других работ, которые не сохранились. Особый интерес представляют трактаты о катоптрике, в которых он среди прочего обсуждает явление рефракции; на 13 полурегулярных архимедовых многогранниках те тела, ограниченные правильными многоугольниками, не обязательно все одного типа, которые могут быть вписаны в сферу. В дополнение к этим, в арабском переводе сохранились несколько работ, приписанных Архимеду, которые он не мог бы составить в их нынешнем виде, хотя они могут содержать «архимедовы» элементы. К ним относятся работы по вписанию правильного семиугольника в круг; коллекция лемм предположения, которые считаются истинными и используемые для доказательства теоремы и книга «О касающихся кругах» - обе они имеют отношение к геометрии элементарной плоскости; и «Стомахион», содержащий описание загадки в виде головоломки квадрат, разделенный на 14 частей. Архимедов винт Этот водяной винт похож на штопор, размещенный в трубе.
С его помощью можно поднимать воду из реки, озера или колодца. Традиционно его изобретение приписывают Архимеду. Стефани Далли из Оксфордского университета обнаружила ассирийские клинописные письмена, датированные около 680 до н. Она считает, что эти сады на самом деле были знаменитыми Висячими садами, когда-то связанными с Вавилоном. В месопотамской культуре изобретатели оставались анонимными или их изобретения приписывались королю, который заплатил за работу. Возможно, имя Архимеда связано с водяным винтом по одной из этих причин: Устройство было забыто, после того как Ниневия была завоевана вавилонянами, а Архимед изобрел его с нуля. Устройство могло достичь Египта, который находился под властью Ассирии в 680 году до нашей эры. Архимед, возможно, видел его в действии четыре столетия спустя, когда Египет был под властью греков. Вполне возможно, что он значительно улучшил конструкцию, сделав ее более удобной и дешевой в использовании. История о золотой короне Это один из самых интересных фактов в биографии Архимеда.
Король Гиерон II отдал золото ремесленнику, чтобы сделать из него корону. Готовая, она весила столько же, сколько и золото, данное мастеру, но король был подозрительным. Он решил, что мастер украл часть золота, заменив его серебром. Решить проблему он поручил Архимеду. Было известно, что золото плотнее серебра, поэтому один кубический сантиметр золота будет весить больше, чем один кубический сантиметр серебра. Проблема заключалась в том, что корона была неправильной формы, поэтому, хотя ее вес был известен, ее объем - нет. Считается, что Архимед измерил уровень воды в чашке, сравнив изменения при погружении килограмма золота и килограмма серебра. Если бы мы сделали это измерение с использованием современного оборудования, мы обнаружили бы, что 1 кг золота повысит уровень воды на 51,8 мл, а 1 кг серебра - на 95,3 мл.
Одометр Архимеду приписывают создание первого одометра или как минимум механический способ определения пройденного расстояния. По мнению Витрувия, Архимед создал устройство, которое крепилось к тачке. По мере движения объекта вперед сооружение бросало камни в контейнер. При этом каждый из них представлял собой определенное расстояние. В конце пути можно было подсчитать камешки и определить дистанцию, которая была преодолена. Система шкивов Архимед не изобрел шкив. Однако ученому удалось усовершенствовать существующие на тот момент конструкции. Он показал, что колесо, которое опиралось на веревку, могло использоваться как способ передачи энергии. Это обеспечивало оператору механическое преимущество. Архимед улучшил технологию, чтобы получить систему блоков и захватов. При этом он применял составные шкивы и краны. Закон рычага Ученого считают изобретателем рычага. Ему поручили спустить на воду крупный корабль, поскольку это не удавалось сделать при помощи стандартной рабочей силы. В результате Архимед придумал рычажный механизм и серию шкивов. Если оглянуться назад, ученый был не первым. Однако ему удалось впервые описать физические принципы устройства и улучшить его дизайн. Геометрия форм В работах Плутарха сказано, что Архимед не слишком ценил собственные открытия в сфере механики. Значительно больше внимания он уделял физическим и математическим теориям и доказательствам. Именно этот ученый считается первым, кому удалось создать формулу для определения площади поверхности сферы конкретного радиуса. Катапульты, баллисты и скорпионы В период осады Сиракуз ученый создал артиллерию, которая охватывала множество диапазонов. Пока вражеские суда находились на значительном расстоянии, стрельба велась из баллист и катапульт. При этом корабли врагов забрасывались крупными бревнами и камнями. В случае приближения кораблей к крепостным стенам для штурма они сталкивались с настоящим потоком стрел из так называемых скорпионов. Этим словом назывались катапульты небольших размеров. Они метали дротики, изготовленные из стали. Нужно сказать, что именно Архимеду принадлежит идея создания бойниц. Это стало настоящей новинкой в военном деле.
Астрономия На сегодняшний день мы располагаем информацией о трёх работах учёного по астрономии. В сочинении «Псаммит» Архимед задался вопросом о размере Вселенной. Ипполит Римский 170—230-е годы н. Как подчёркивают современные авторы, Архимеду удалось впервые определить данную величину. Архимед построил планетарий или «небесную сферу», в котором можно было наблюдать фазы Луны , движение планет, затмение Солнца и Луны [5]. Занимался проблемой определения расстояний до планет. Предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле , но планетами Меркурием , Венерой и Марсом , обращающимися вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли. В своём сочинении «Псаммит» он донёс информацию о гелиоцентрической системе мира Аристарха Самосского. Сведения о некоем «небесном глобусе», который наглядно изображал систему мира с Землёй в центре, вокруг которой вращаются Солнце, Луна и планеты, содержатся в нескольких античных источниках. Цицерон , в пересказе, передаёт слова Гая Сульпиция Галла , который якобы видел в доме Марцелла устройство, сконструированное Архимедом, и привезённое завоевателем Сиракуз в качестве трофея. Одновременно он говорит о более известной «другой сфере Архимеда», которую Марцелл передал в храм Доблести. Это устройство упоминали Овидий , Лактанций и Клавдий Клавдиан. Это первое из нескольких посланий Досифею , написанное вскоре после смерти Конона около 220 года до н. Это две самостоятельные работы, посвящённые решению одной задачи — нахождению площади параболического сегмента , отсечённого прямой, перпендикулярной к оси параболы. В первой работе задача решается механическим методом собственное изобретение Архимеда , во второй — геометрическое решение методом Евдокса [8]. Его отрывки сохранились в «Механике» Герона. Там же приводится аксиома Архимеда [8]. Первая даёт описание определения площади круга как произведения полупериметра на радиус. Вторая, которую следовало бы поместить после третьей, приводит классический метод вычисления площади круга; «О коноидах и сфероидах» др. Основной задачей, решение которой Архимед приводит в сочинении, является определение объёмов сегментов параболоида , гиперболоида и эллипсоида вращения; Трактат «О спиралях» др. Тема трактата была предложена Архимеду Кононом. Сиракузский учёный описывает множество свойств спирали , которая представляет линию, соединяющую местоположения точки, движущейся с одинаковой скоростью вдоль прямой линии, которая сама вращается с постоянной скоростью вокруг фиксированной точки. Полученную кривую называют Архимедовой спиралью ; Трактат «О равновесии плоских фигур» др. Понятие центра тяжести предполагается известным, и в начале книги приводятся постулаты о центрах тяжести [6]. Одно из последних сочинений Архимеда. В этом сочинении изложен знаменитый закон Архимеда. Задача состоит в сборке квадрата из 14 его частей, среди которых 1 пятиугольник , 2 четырёхугольника и 11 треугольников; «Послание к Эратосфену о механическом методе» др.
Архимед: биография, личная жизнь, вклад в науку и интересные факты
Его инженерные способности проявились в полной мере во время римской осады. В целях обороны им были созданы специальные метательные машины. До современности дошли некоторые трактаты Архимеда, которые говорят о гениальности ученого. Среди них «О шаре и цилиндре», «О плавающих телах», «О спиралях», «О равновесии плоских фигур» и другие. Немало открытий было сделано и в области астрономии.
Одна из последних его работ— клип-пародия «Село» на песню Тимати и Гуфа— набрала в интернете почти 900 000 просмотров.
Кроме того, под видео было оставлено почти 7 000 положительных комментариев. Кто такой этот Дед Архимед практически никто не знает. Лишь однажды он рассказал о себе.
Знаменитый историк древности Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца. Но так как этот один был среди сиракузян, они не дерзали нападать на город» [31]. Деталь фрески Джулио Париджи 1599—1600 годов, на которой Архимед с помощью зеркала поджигает корабль.
Галерея Уффици , Флоренция , Италия По одной из легенд, впервые описанной у Диодора Сицилийского, когда римский флот, потерпев поражение, отошёл на безопасное и недосягаемое для камней катапульт расстояние, Архимед задействовал ещё одно из своих изобретений — « Зеркала Архимеда ». Он установил большое зеркало, в которое направил лучи из других зеркал поменьше. Отражённый луч смог поджечь и уничтожить римские корабли [26]. Достоверность данной легенды больше занимала физиков, нежели историков. Рене Декарт и Иоганн Кеплер отвергали возможность поджога при помощи солнечного луча на большом расстоянии. Эксперименты для проверки легенды неоднократно проводили и в Новейшее время.
Тома Дежорж [en] , 1815 год Осенью 212 года до н. Сиракузы были взяты римлянами. Это произошло во время праздника Артемиды, когда охранники были пьяны. Один из охранников открыл врагу потайной ход в стене. Во время штурма города Архимед был убит. Рассказ о смерти Архимеда от рук римлян в античных источниках существует в нескольких версиях.
Римские авторы Тит Ливий и Плиний Старший , признавая злодеяние, совершённое соотечественниками, пишут о том, что это произошло случайно и в суматохе. Также они подчёркивают недовольство Марцелла, который якобы приказал не убивать Архимеда во время штурма [32] [33] [27]. Греки по национальности Диодор Сицилийский и Плутарх , жившие во времена владычества Рима, представляют захватчиков Сиракуз необразованными, далёкими от науки и даже трусливыми солдатами, занятыми грабежом. Жестокость войск Марцелла даже разбирали в сенате, на котором военачальника оправдали. Когда через 2 года Марцеллу поручили вновь поехать в Сицилию, присутствовавшие в Риме жители острова облачились в траурные одежды и стали ходить по домам сенаторов, говоря, что если Марцелл вернётся на их родной остров, то все островитяне покинут свои дома. Согласно Диодору Сицилийскому, некий легионер схватил Архимеда.
Тогда учёный воскликнул: «Быстро, кто-нибудь, подайте одну из моих машин! Плутарх приводит три существовавших версии о гибели сиракузского учёного. По одной из них римский солдат, согласно приказу, схватил Архимеда и хотел отвести его к Марцеллу. Однако пленник наотрез отказывался следовать к главнокомандующему римской армией, так как должен был решить некую математическую задачу. Тогда возмущённый солдат убил Архимеда. По другой, описанной у Плутарха, версии Архимед перед гибелью просил солдата немного обождать, чтобы задача, которой он был на тот момент занят, получила решение.
И по третьей плутарховой версии Архимед сам отправился к Марцеллу со своими математическими приборами. Легионеры решили, что старик несёт что-то ценное, и убили его с целью грабежа. Оба автора подчёркивают, что главнокомандующий римской армией Марцелл был опечален случившимся [34] [26] [27] [35] [9]. В разгар боя 75-летний Архимед сидел на пороге своего дома, углублённо размышляя над чертежами, сделанными им прямо на дорожном песке. В это время пробегавший мимо римский воин наступил на чертёж, и возмущённый учёный бросился на римлянина с криком: « Не тронь моих чертежей! Солдат остановился и хладнокровно зарубил старика мечом [36].
Построенная не менее чем через 2 века после гибели Архимеда в Сиракузах римская гробница, которую принято называть «Гробницей Архимеда» итал. Tomba di Archimede «Цицерон находит могилу Архимеда».
Решение задачи с короной положило начало науке гидростатике, родоначальником которой стал Архимед, изложивший ее основы в своем труде «О плавании тел». Сила, выталкивающая любое тело из воды, и в наши дни называется архимедовой силой. Еще одна легенда повествует о том, что Архимеду удалось сдвинуть с места одним движением руки тяжелый многопалубный корабль «Сиракузия» благодаря разработанной им системе блоков, так называемому полиспасту. Использование рычага для увеличения силы применяется сейчас во всех механических системах; традиция связывает практику использования рычагов и блоков с именем Архимеда, хотя подобные конструкции существовали и ранее. Архимед скорее обобщил опыт своих предшественников и теоретически обосновал их опыт в книге «О равновесии плоских фигур», считающейся фундаментальным трудом в области механики.
К изобретениям Архимеда относится также архимедов винт, или шнек, предназначенный для вычерпывания воды; он и сегодня применяется в Египте. Биография Архимеда - зрелые годы Главной наукой, которой посвятил себя Архимед, безусловно, была математика. Плутарх утверждает, что великий ученый, поглощенный решением математических проблем, забывал о еде и внешнем виде. Работы Архимеда показывают, что он был превосходно знаком с математикой и астрономией своего времени. Они поражают глубиной проникновения в суть рассматриваемых Архимедом задач. Ряд работ Архимеда в области математики имеет вид посланий к его друзьям и коллегам. Ему принадлежат исследования по всем областям математики его времени: арифметике, алгебре, геометрии.
Основной проблематикой математических работ Архимеда являются задачи на нахождение площадей поверхностей и объемов, которые сейчас могут быть отнесены к области математического анализа. В результате исследований Архимед нашел общую формулу для вычисления площадей и объемов, основанную на методе исчерпывания своего предшественника, математика Евдокса Книдского.
Архимед - величайший древнегреческий математик, физик и инженер
Этот метод впоследствии лёг в основу дифференциального исчисления. В математике, физике и астрономии очень важно уметь находить наибольшие и наименьшие значения изменяющихся величин — их экстремумы. Например, как среди цилиндров, вписанных в шар, найти цилиндр, имеющий наибольший объём? Все такие задачи в настоящее время могут быть решены с помощью дифференциального исчисления. Архимед первым увидел связь этих задач с проблемами определения касательных и показал, как с можно решать задачи на экстремумы. Огромное значение для развития математики имело вычисленное Архимедом отношение длины окружности к диаметру. Архимед прославился многими механическими конструкциями. Изобретённый им бесконечный, или архимедов, винт для вычерпывания воды до сих пор применяется в Египте.
Архимед построил планетарий или «небесную сферу», при движении которой можно было наблюдать движение пяти планет, восход Солнца и Луны, фазы и затмения Луны, исчезновение обоих тел за линией горизонта. Идеи Архимеда почти на два тысячелетия опередили своё время. Только в XVII в. Только тогда было раскрыто их подлинное значение. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников. Известен рассказ о том как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота или ювелир подмешал туда значительное количество серебра. Удельный вес золота был известен, но трудность состояла в том, чтобы точно определить объём короны: ведь она имела неправильную форму!
Архимед всё время размышлял над этой задачей. Как-то он принимал ванну, и тут ему пришла в голову блестящая идея: погружая корону в воду, можно определить её объём, измерив, объём вытесненной ею воды. Согласно легенде, Архимед выскочил голый на улицу с криком «Эврика! В этот момент был открыт основной закон гидростатики. Другая легенда рассказывает, что построенный Гиероном в подарок египетскому царю Птолемею роскошный корабль «Сирокосия» никак не удавалось спустить на воду. Архимед соорудил систему блоков полиспаст , с помощью которой он смог проделать эту работу одним движением руки. Этот случай или размышления Архимеда над принципом рычага послужили поводом для его крылатых слов: «Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю».
Рисунок из книги немецкого «Великое искусство света и тени» 1647 г. А ведь в это время ему было уже 75 лет! Построенные Архимедом мощные метательные машины забрасывали римские войска тяжёлыми камнями. Думая, что они будут в безопасности у самых стен города, римляне кинулись туда, но в это время лёгкие метательные машины близкого действия забросали их градом ядер. Мощные краны захватывали железными крюками корабли, приподнимали их кверху, а затем бросали вниз, так что корабли переворачивались и тонули. Римляне вынуждены были отказаться от мысли взять город штурмом и перешли к осаде. Знаменитый историк древности Полибий писал: «Такова чудесная сила одного человека, одного дарования, умело направленного на какое-либо дело… римляне могли бы быстро овладеть городом, если бы кто-либо изъял из среды сиракузян одного старца».
Архимед совершил поездку в Египет и сблизился с александрийскими учеными, в том числе с Кононом и Эратосфеном. Это послужило толчком к развитию его выдающихся способностей. Архимед был близок к сиракузскому царю Гиерону II. Во время 2-й Пунической войны Архимед организовал инженерную оборону Сиракуз от римских войск. Его военные машины заставили римлян отказаться от попыток взять город штурмом и вынудили их перейти к длительной осаде. При взятии города войсками Марцелла был убит римским солдатом, которого, по преданию, встретил словами «не трогай моих чертежей». На могиле Архимеда был поставлен памятник с изображением шара и описанного около него цилиндра. Эпитафия указывала, что объемы этих тел относятся, как 2:3, — открытие Архимеда, которое он особенно ценил. Работы Архимеда показывают, что он был прекрасно знаком с математикой и астрономией своего времени, и поражают глубиной проникновения в существо рассматриваемых Архимедом задач. Ряд работ имеет вид посланий к друзьям и коллегам.
Иногда Архимед предварительно сообщал им без доказательств свои открытия, с тонкой иронией добавляя несколько неверных предложений. В IX—XI вв. С XVI в. Первое издание отдельных трудов Архимеда на русском языке относится к 1823 году. Некоторые работы Архимеда до нас не дошли или известны лишь в отрывках, а его «Послание к Эратосфену» было найдено лишь в 1906. Центральной темой математических работ Архимеда являются задачи на нахождение площадей поверхностей и объемов. Решение многих задач этого типа Архимед первоначально нашел, применяя механические соображения, по существу сводящиеся к методу «неделимых», а затем строго доказал методом исчерпывания, который он значительно развил. Рассмотрение Архимедом двусторонних оценок погрешности при проведении интеграционных процессов позволяет считать его предшественником не только И. Ньютона и Г. Лейбница, но и Г.
Архимед вычислил площади эллипса, параболического сегмента, нашел площади поверхности конуса и шара, объемы шара и сферического сегмента, а также различных тел вращения и их сегментов. Архимед исследовал свойства т. Здесь он выступает как предшественник методов дифференциального исчисления. Архимед рассмотрел также одну задачу изопериметрического типа. При исследовании одной задачи, сводящейся к кубическому уравнению, Архимед выяснил роль характеристики, которая позже получила название дискриминанта. Архимеду принадлежит формула для определения площади треугольника через три его стороны неправильно именуемая формулой Герона. Архимед дал не вполне исчерпывающую теорию полуправильных выпуклых многогранников архимедовы тела. Особое значение имеет «аксиома Архимеда»: из неравных отрезков меньший, будучи повторен достаточное число раз, превзойдет больший. Эта аксиома определяет т.
В высших кругах общества представлены поэты, трагики, комедиографы, архитекторы, математики, астрономы, механики, кораблестроители, врачи, ораторы, скульпторы, историки, политологи, военные. Это, конечно, было известно Фидию. Из комплекса факторов, которые непосредственно детерминировали продвижение Архимеда по социальной лестнице в Сиракузах, следует выделить деятельность Гиерона II, т. Гиерон II, обладая широкими полномочиями тирана, сформировал ядро политической и интеллектуальной элиты Сиракуз, в которое включил Архимеда. Он давал Архимеду самые сложные и ответственные задания в сфере инженерной деятельности. Для научного объяснения феномена Архимеда необходимо понять, почему главой Сиракуз народное собрание избрало Гиерона II, который создает благоприятные условия для научной и инженерной деятельности Архимеда, способствует его возвышению. Впоследствии он никого из граждан не убил, не изгнал, не обидел и стал царем сиракузян только благодаря своим достоинствам, что весьма знаменательно. Этими средствами он не только приобрел власть, но и сохранил ее за собою. В продолжение пятидесятичетырехлетнего царствования Гиерон II обеспечивал мир для родного города, собственную власть оградил от покушений, избежал зависти, которая следует по стопам за всяким превосходством. Так, всякий раз, когда он хотел сложить с себя власть, его удерживали общие просьбы граждан» [15,263]. Гиерон II продолжил политику, направленную на развитие экономики, науки, искусства. Глава города-государства поддерживает важнейшие виды творчества: научное, техническое, художественное, философское, правовое, политическое. Сиракузы становятся центром кораблестроения и изготовления оружия. Архимед многие годы прожил в Александрии, где изучал рукописи в библиотеке и общался с выдающимися учеными Эратосфеном, Аристархом Самосским, Кононом и др. Александрия, основанная в 331 г. Общественное признание и славу великого ученого принесло Архимеду блестящее решение задачи о царской короне: «когда Гиерон, достигший царской власти в Сиракузах, решил по обету бессмертным богам поместить в одном из храмов золотой венец, он заказал сделать его за определенную плату и отвесил нужное количество золота подрядчику. В назначенный по договору срок тот доставил царю тонко исполненную работу. После же того как сделан был донос, что часть золота была утаена и при изготовлении венца в него было примешано такое же количество серебра, Гиерон, негодуя на нанесенное ему оскорбление и не находя способа доказать кражу, обратился к Архимеду с просьбой взять на себя решение этого вопроса» [7,167]. Еще во время посещения Сиракуз Платоном на городских улицах и площадях велись жаркие споры о математике. На земле чертили рисунки и решали геометрические задачи. Решение задачи о короне вызвало ажиотаж и бурные споры, усилился общественный интерес к наукам. Об Архимеде заговорили по всей Элладе. Архимед решил большое количество математических задач, сформулировал законы кинематики и гидростатики, применил винт для перекачивания воды, изобрел подъемный кран и множество видов катапульт, построил лабиринты в городских стенах, организовал массовое производство военной техники, сконструировал зажигательные зеркала и мощные редукторы, построил движущиеся модели небесной сферы [2;6;13;14;20;21]. В результате длительных размышлений Архимед выбрал в качестве основы своего мировоззрения пифагорейскую геоцентрическую систему [3; 23]. Убийство Архимеда римскими воинами. Во время второй Пунической войны в 216 г. На сторону Карфагена стали переходить многие города и племена. Гиерон II заключил союз с Римом в 263 г. Перед смертью в 215 г. Гиерон II назначил своему внуку Гиерониму, который наследовал царский титул, 15 опекунов, чтобы они заботились о сохранении союза с Римом. Но Гиероним быстро избавился от опекунов и взял себе в советники начальника карфагенского флота, друга Ганнибала. Через год Гиеронима убили и власть в Сиракузах перешла к прокарфагенской партии. Вскоре римляне начали осаду Сиракуз [15,261—263]. Оборону города возглавил Архимед-главный военный инженер Сиракуз [6,14].
F — выталкивающая сила; P — сила тяжести, действующая на тело. Архимед построил небесную сферу — механический прибор, на котором можно было наблюдать движение планет, Солнца и Луны описан Цицероном, после гибели Архимеда планетарий был вывезен Марцеллом в Рим, где на протяжении нескольких веков вызывал восхищение ; гидравлический орган, упоминаемый Тертуллианом как одно из чудес техники изобретение органа некоторые приписывают александрийскому инженеру Ктесибию. Считается, что еще в юности, во время пребывания в Александрии, Архимед изобрел водоподъемный механизм Архимедов винт , который был применен при осушении залитых Нилом земель. Он построил также прибор для определения видимого углового диаметра Солнца о нем Архимед рассказывает в трактате «Псаммит» и определил значение этого угла. Осипенко Еще об Архимеде: Архимед родился в 287 году до нашей эры в греческом городе Сиракузы, где и прожил почти всю свою жизнь. Отцом его был Фидий, придворный астроном правителя города Гиерона. Учился Архимед, как и многие другие древнегреческие ученые, в Александрии, где правители Египта Птолемеи собрали лучших греческих ученых и мыслителей, а также основали знаменитую, самую большую в мире библиотеку. После учебы в Александрии Архимед вновь вернулся в Сиракузы и унаследовал должность своего отца. В теоретическом отношении труд этого великого ученого был ослепляюще многогранным. Основные работы Архимеда касались различных практических приложений математики геометрии , физики, гидростатики и механики. В сочинении «Параболы квадратуры» Архимед обосновал метод расчета площади параболического сегмента, причем сделал это за две тысячи лет до открытия интегрального исчисления. В труде «Об измерении круга» Архимед впервые вычислил число «пи» — отношение длины окружности к диаметру — и доказал, что оно одинаково для любого круга. Мы до сих пор пользуемся придуманной Архимедом системой наименования целых чисел. Математический метод Архимеда, связанный с математическими работами пифагорейцев и с завершившей их работой Эвклида, а также с открытиями современников Архимеда, подводил к познанию материального пространства, окружающего нас, к познанию теоретической формы предметов, находящихся в этом пространстве, формы совершенной, геометрической формы, к которой предметы более или менее приближаются и законы которой необходимо знать, если мы хотим воздействовать на материальный мир. Но Архимед знал также, что предметы имеют не только форму и измерение: они движутся, или могут двигаться, или остаются неподвижными под действием определенных сил, которые двигают предметы вперед или приводят в равновесие. Великий сиракузец изучал эти силы, изобретая новую отрасль математики, в которой материальные тела, приведенные к их геометрической форме, сохраняют в то же время свою тяжесть. Эта геометрия веса и есть рациональная механика, это статика, а также гидростатика, первый закон которой открыл Архимед закон, носящий имя Архимеда , согласно которому на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости. Однажды приподнявши ногу в воде, Архимед констатировал с удивлением, что в воде нога стала легче. Анекдот занятный, но, переданный таким образом, он не точен. Знаменитое «Эврика! Рассказывают, что однажды к Архимеду обратился Гиерон, правитель Сиракуз. Он приказал проверить, соответствует ли вес золотой короны весу отпущенного на нее золота. Для этого Архимед сделал два слитка: один из золота, другой из серебра, каждый такого же веса, что и корона. Затем поочередно положил их в сосуд с водой, отметил, на сколько поднялся ее уровень. Опустив в сосуд корону, Архимед установил, что ее объем превышает объем слитка.
Биография Архимеда: гений, который родился слишком рано
Он доказывает, что тела одинакового удельного веса с жидкостью погружаются настолько, что их поверхность совпадает с поверхностью жидкости. Более лёгкое тело погружается настолько, что объём жидкости, соответствующий погружённой части тела, имеет вес, равный весу всего тела. Путем логических рассуждений Архимед приходит к предположениям, содержащим формулировку его закона: «VI. Тела более легкие, чем жидкость, опущенные в эту жидкость насильственно, будут выталкиваться вверх с силой, равной тому весу, на который жидкость, имеющая равный объем с телом, будет тяжелее этого тела». Тела более тяжёлые, чем жидкость, опущенные в эту жидкость, будут погружаться, пока не дойдут до самого низа, и в жидкости станут легче на величину веса жидкости в объёме, равном объёму погружённого тела».
В остальных предложениях первой и второй книги Архимед разбирает условия равновесия тел, плавающих в жидкости, причем тела имеют форму сферического или параболического сегмента [6]. Инженерная деятельность Механизм для подачи воды Как инженер, Архимед проявил себя именно при осаде Сиракуз, хотя изобретать начал еще задолго до этого времени. Метательные машины были известны очень давно, но учёному с помощью соответствующих расчётов удалось добиться различной дальнобойности. К оборонительным машинам ближнего действия относят изобретения, получившие названия « железные лапы » или « сбрасыватели камней ».
Архимед занимался строительным делом. Так, при построении бойниц , он решил задачу об определении давлений на колонны, подпирающих длинную балку или стену. Большую известность получил Винт Архимеда «улитка» — механизм, использующийся для подачи воды из низколежащих водоёмов на поверхность [7]. Астрономия На сегодняшний день мы располагаем информацией о трёх работах учёного по астрономии.
В сочинении «Псаммит» Архимед задался вопросом о размере Вселенной. Ипполит Римский 170—230-е годы н. Как подчёркивают современные авторы, Архимеду удалось впервые определить данную величину. Архимед построил планетарий или «небесную сферу», в котором можно было наблюдать фазы Луны , движение планет, затмение Солнца и Луны [5].
Занимался проблемой определения расстояний до планет. Предположительно в основе его вычислений лежала система мира с центром в Земле , но планетами Меркурием , Венерой и Марсом , обращающимися вокруг Солнца и вместе с ним — вокруг Земли. В своём сочинении «Псаммит» он донёс информацию о гелиоцентрической системе мира Аристарха Самосского. Сведения о некоем «небесном глобусе», который наглядно изображал систему мира с Землёй в центре, вокруг которой вращаются Солнце, Луна и планеты, содержатся в нескольких античных источниках.
Цицерон , в пересказе, передаёт слова Гая Сульпиция Галла , который якобы видел в доме Марцелла устройство, сконструированное Архимедом, и привезённое завоевателем Сиракуз в качестве трофея. Одновременно он говорит о более известной «другой сфере Архимеда», которую Марцелл передал в храм Доблести. Это устройство упоминали Овидий , Лактанций и Клавдий Клавдиан. Это первое из нескольких посланий Досифею , написанное вскоре после смерти Конона около 220 года до н.
Это две самостоятельные работы, посвящённые решению одной задачи — нахождению площади параболического сегмента , отсечённого прямой, перпендикулярной к оси параболы. В первой работе задача решается механическим методом собственное изобретение Архимеда , во второй — геометрическое решение методом Евдокса [8].
Однако не одни лишь звезды интересовали пытливый юношеский ум. Работа над астрономией была нетрудной, так что ученый располагал достаточным количеством времени для занятий физикой, математикой и инженерией. В этот период Архимед открыл свой знаменитый принцип применения рычага и подробно изложил свои наработки в книге "О равновесии плоских фигур". Затем мир увидел еще один труд великого ученого, который назывался "Об измерении круга", где автор объяснил способы вычисления зависимости диаметра окружности от ее длины. Биография Архимеда-математика включает в себя информацию о периоде изучения геометрической оптики. Одаренный молодой человек провел уникальные эксперименты, посвященные изучению преломления света, и сумел вывести математическую теорему, которая сохранила свою актуальность вплоть до наших дней. В данном труде содержатся доказательства, что угол падения луча на зеркальную поверхность равен углу отражения.
Ознакомиться с биографией Архимеда и его открытиями полезно хотя бы потому, что последние изменили ход развития науки. Благодаря обширным исследованиям в области математики Архимед открыл более совершенный способ расчета площади сложных фигур, чем тот, что существовал на тот момент. Позднее эти исследования легли в основу теории интегрального исчисления. Также делом его рук является сооружение планетария: сложного прибора, наглядно и достоверно демонстрирующего движение Солнца и планет. Личная жизнь Краткая биография Архимеда и его открытия достаточно хороши изучены, но личная жизнь ученого покрыта завесой тайны. Ни современники великого исследователя, ни историки, которые изучили его жизненный путь, не предоставили никаких данных о его семье или возможных потомках. Служение Сиракузам Как следует из биографии Архимеда, его открытия в физике сослужили немалую службу родному городу. После открытия рычага Архимед активно развивал свою теорию и находил ей полезное практическое применение. В порту Сиракуз была создана сложная конструкция, состоящая из блочно-рычаговых приспособлений.
Благодаря такому инженерному решению процесс погрузки и разгрузки судов был значительно ускорен, а тяжелые, габаритные грузы перемещались легко и практически без усилий. Изобретение винта позволило собирать воду из низко расположенных водоемов и поднимать ее на большую высоту.
Архимед прославился активным участием в обороне города. Он создал множество боевых машин, надолго отсрочивших взятие Сиракуз. Возможность существования некоторых из этих механизмов до сих пор вызывает сомнение у ряда учёных несмотря на прямые свидетельства античных авторов.
Так, Архимеду вроде бы удалось сфокусировать солнечный свет с помощью гигантского зеркала и направить полученный луч на вражеские корабли.
Это было бы произнесено - по словам Витрувия - голым учёным, бегущим по улице после того, как внезапно вышел из ванны. Архимед нашел решение проблемы, поставленной Иероном II, знаменитым тираном Сиракуз. Последний поручил ювелиру изготовить корону из чистого золота и, таким образом, доставил ему драгоценный металл. Однако сомнения в честности ремесленника направили его к Архимеду в рамках проверки. Поэтому ученый измерил объем короны погружением в воду, затем взвесил ее, прежде чем сравнить ее плотность с массой твердого золота. В 212 году до н. Последний хотел пощадить Архимеда, но ученый был убит ударом меча солдатом, проигнорировавшим приказ.
Другие факты Легенда также гласит, что во время осады Сиракуз Архимед изготовил гигантские зеркала, целью которых было отражать солнечный свет в сторону вражеских парусов, чтобы те загорелись. Группа студентов Массачусетского технологического института MIT в 2005 году попыталась проверить легенду. Однако многие факторы, как правило, указывают на то, что ученый в то время не имел необходимых условий для воспламенения парусов судов, расположенных на большом расстоянии от береговой линии.